Tecnología de tratamiento de aguas residuales con alto contenido de nitrógeno amónico mediante desnitrificación autótrofa en un solo paso, en condiciones aeróbicas o cuasi-aeróbicas (tasa promedio de eliminación del nitrógeno amónico: 94%)

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Ámbito de aplicación: Líquidos de filtración de vertederos, líquidos resultantes de la descomposición del lodo en plantas de tratamiento de aguas residuales, aguas residuales provenientes de excrementos de animales ganaderos y aves, entre otros tipos de aguas residuales con alto contenido de nitrógeno amónico y bajo ratio C/N. Principio básico: Esta tecnología utiliza un suministro limitado de oxígeno y una estructura especial del reactor para lograr la formación de ácido sulfhídrico. Además, permite activar el sistema de desnitrificación autótrofa en el mismo reactor, en un tiempo relativamente corto. De esta manera, se resuelve el problema relacionado con la fuente de inóculo para los reactores de desnitrificación autótrofa de un solo nivel. Además, su método de activación es sencillo y fácil, lo que reduce las dificultades para poner en marcha el sistema y acorta el tiempo necesario para ello. Proceso de fabricación: Primero, se inocula el lodo en un reactor de tipo batch con biopelícula autótrofa para la desnitrificación ； Condiciones de suministro limitado de oxígeno y una pequeña cantidad de fuente de carbono orgánico, se construye un sistema microbiano dominado por bacterias desnitrificantes y nitrificantes ； Mediante un suministro restrictivo de oxígeno, se controla la oxidación del nitrógeno amónico hasta la fase del ácido nitroso, con el fin de enriquecer a las bacterias desnitrificantes y suprimir el crecimiento de las bacterias nitrificantes, estableciendo así un sistema microbiano dominado por las bacterias desnitrificantes ； Sobre la base de una fase estable de ácido sub-ácido, se ajusta el microambiente del reactor donde coexisten las bacterias de nitrosación y las bacterias de oxidación anaeróbica del amonio, mediante la modificación de los métodos de aireación y el control del nivel de oxígeno disuelto. De esta manera, se fomenta el crecimiento y la acumulación de las bacterias de oxidación anaeróbica del amonio, lo que permite poner en marcha un sistema de desnitrificación autótrofa de un solo paso. Características técnicas o de diseño clave: Se activa un reactor de desnitrificación autótrofa de una sola etapa, sobre la base de la fase de ácido sub-*ao*, para tratar aguas residuales con altos niveles de nitrógeno amónico y bajo índice C/N, como el lixiviado de rellenos sanitarios, los lodos provenientes de plantas de tratamiento de aguas residuales, y las aguas residuales provenientes de excrementos de aves de corral. Estado de implementación: La estación de tratamiento de aguas residuales de Bai Shi Yi Ban Ya Food Co., Ltd. tiene una capacidad de 1200 t/a. Caso típico (I) Resumen del proyecto: La planta de tratamiento de aguas residuales de la empresa Bai Shi Yi Ban Ya Food Co., Ltd. se encuentra en la sede de esta empresa, en Bai Shi Yi, Chongqing. La capacidad de tratamiento es de 1200 t/año. La construcción comenzó en junio de 2011, y a mediados de septiembre se finalizó. Desde entonces, ha estado en funcionamiento de forma oficial. Se ocupa principalmente de las aguas residuales provenientes de los excrementos de cerdos, patos, pollos y otros animales de cría que se almacenan temporalmente, así como de las aguas residuales generadas durante el proceso de sacrificio y procesamiento de estos animales. (II) Indicadores técnicos Según el informe de verificación emitido por la Oficina encargada de los proyectos relacionados con el agua en la ciudad de Chongqing, este sistema de tratamiento logra una tasa promedio de eliminación del COD del 96%, una tasa promedio de eliminación del nitrógeno amónico del 94%, y una tasa promedio de eliminación del TN del 86%. La calidad del agua residual tratada cumple con los estándares de nivel 1 de las «Normas de emisión de contaminantes en el agua para la industria de procesamiento de carne». Esta planta de tratamiento de aguas residuales reduce las emisiones totales de nitrógeno en 0,14 t al año, las emisiones totales de fósforo en 0,05 t, y las emisiones de COD en 2,5 t. También se puede recuperar ≥1,0 m3 de biogás por día/(m3·d) ； Tasa de eliminación del COD en los residuos de cría de ganado y aves ≥75%. (III) Costos de inversión: En este proyecto se ha optado por utilizar equipos completos para la implementación de la tecnología de procesamiento; no hay necesidad de trabajos de construcción. La inversión total asciende a más de 550 mil yuanes. El costo de inversión por tonelada de agua es de 0,98 mil yuanes. La vida útil del equipo principal es de más de 15 años. (IV) Costos de operación: Este proceso permite combinar la producción de metano con el proceso de denitrificación autótrofa. De esta manera, se logra la eliminación simultánea del COD, los nitritos y el amonio presentes en las aguas residuales. Además, se puede ahorrar un 40% en fuentes de carbono, un 25% en oxígeno necesario para el proceso, y se reduce en un 300% la cantidad de lodo generado. Según los datos de operación de más de tres años, se puede observar que se procesan 1200 toneladas de aguas residuales al año. El costo anual de operación es de 0,55 millones de yuanes, lo que equivale a 4,6 yuanes por tonelada de agua tratada.